大规模新冠药物虚拟筛选流程示意图
该成果由中国科学院上海药物所陈凯先院士、北京航空航天大学钱德沛教授和荷兰阿姆斯特丹大学Hans Westerhoff教授提名推荐。通过利用天河新一代超级计算机的超大规模算力，使用国际领先的药物-靶标结合精准评价计算方法，实现了新冠应急药物（有效降低致死率和重症率）的快速筛选和发现。团队以新冠病毒的M-Pro和TMPRSS2等重要靶点为研究对象，对来源于美国FDA(食药监局)批准上市及成熟商业库的近180万种小分子与靶点的复合物进行计算评价，在一周内完成了50余万个复杂分子动力学模拟任务，并筛选出98个化合物，其中50个化合物在生物活性测试中表现出较高活性，命中率达到51%，是当前国际最高水平。计算筛选得到的双嘧达莫药物已完成100多例的临床试验，结果表明：双嘧达莫干预三周后，新冠重型患者临床症状明显改善，达到87.5%的出院率，明显优于对照组40%出院率，无死亡案例，无转成危重型案例，该药能提高治愈率并降低病亡率。该药与阿比多尔合用后，新冠普通型患者的出院率为100%,平均出院时间为7天，比阿比多尔单用提前了4天，显示出良好的治疗效果。根据实际测算，在天河新一代超级计算机的支撑下，基于自由能微扰-绝对结合自由能方法的药物筛选效能提升了200倍。该项研究成果，对于实现针对突发疫情的快速药物响应，具有极为重要的现实意义。
王鑫教授是中国海洋大学医药学院“青年英才”一层次教授、青岛海洋生物医药研究院项目科学家、青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋创新药物筛选与评价平台PI、泰山****青年专家和青岛市第五批创新创业领军人才。其团队注重多学科交叉合作，长期聚焦于海洋抗病毒药物研究，以第一作者或通讯作者在《PNAS》《Cell Host & Microbe》和《Science Immunology》等杂志发表高水平论文。新冠肺炎疫情暴发后，其团队于2020年2月2日免费共享8个抗新冠病毒药物虚拟筛选模型，是率先系统性公布该类模型的团队之一。研究成果得到了国家新药创制重大专项、青岛海洋试点国家实验室“主任基金”和中国海洋大学“新冠专项”等项目的大力支持。
戈登贝尔奖是国际上高性能计算应用领域的最高学术奖项，被称为“超算领域的诺贝尔奖”，由ACM每年评选和颁发，具有较大的国际影响力。由于新冠肺炎疫情的爆发，ACM于2020年首次设立了“戈登贝尔新冠特别奖”(ACM Gordon Bell Special Prize for High Performance Computing-Based COVID-19 Research)，以表彰在“超算抗疫”方面取得的杰出研究成果。其评价的主要标准为：通过高性能计算的应用和创新，对理解疾病本质、控制疾病传播或发现有效治疗手段做出重要贡献。2020年该奖项有6项成果入围，全部被美国团队包揽。
相关链接：
【科学网】天河超级计算机的新冠药物筛选成果入围国际戈登贝尔奖评选
【央视新闻客户端】天河超级计算机的新冠药物筛选成果入围国际戈登贝尔奖评选
